Diseño de retrofitting de sistema de preparación y dosificación de silicato para una planta de producción de ácido sulfúrico

Abstract

El siguiente proyecto desarrolla el proceso de diseño de un retrofitting para un sistema de preparación y dosificación de silicato de sodio en una planta de producción de ácido sulfúrico. En dicha planta, se dispone de una estación de dosificación de silicato de sodio, cuyo propósito es regular los niveles de flúor. No obstante, las mediciones más recientes revelaron que los niveles de flúor superan el límite máximo permitido de 1 ppm. Tras un análisis detallado de los equipos, se concluyó que la causa principal del problema se debe a la ineficiencia en la preparación y dosificación del silicato, procesos que se llevan a cabo en la estación de silicato, la cual presenta los siguientes inconvenientes: ● Fallas recurrentes en las bombas de dosificación ● Preparación y dosificación manual del silicato ● Deficiencias en el sistema de líneas de dosificación de silicato Esta situación generó un aumento en la tasa de corrosión de los equipos, afectando principalmente las líneas de ácido y gas de acero inoxidable, intercambiadores de calor, impulsadores y volutas de bombas, así como las paletas y ejes de los agitadores, entre otros componentes. Por ende, el objetivo del proyecto sería diseñar el sistema de preparación y dosificación de silicato en una planta concentradora de ácido, con el fin de controlar los niveles de flúor dentro de los límites permisibles. El presente diseño se realizó en base a buscar un tecnologías modernas y frecuentemente usadas para sustancias viscosas y con resistencia a la corrosión: Ante esto, se busca el estado del arte de los equipos a usar tomando en consideración lo siguiente: - Para el sistema de agitación: En el tanque de preparación, se debe considerar un agitador adecuado debe ser seleccionado para mantener el silicato de sodio en movimiento. El agitador deberá ser capaz de generar un flujo suficiente para asegurar que la mezcla esté homogénea y no se formen sedimentos. - Para la selección de Bombas: Las bombas que se usen para dosificar silicato de sodio deben estar diseñadas para manejar líquidos viscosos. Las bombas de diafragma, peristálticas o gear pumps (bombas de engranajes) son comunes para estos líquidos debido a su capacidad para manejar altas viscosidades sin perder eficiencia. - Para las líneas de dosificación: Las líneas de dosificación también deben ser adecuadas para manejar soluciones viscosas. Es necesario que las líneas sean de diámetro adecuado para evitar la pérdida de presión excesiva y la acumulación de material en las paredes de las tuberías. Ante las siguientes consideraciones, finalmente se usó un tanque hecho de material de un polímero reforzado con fibra (FRP), el cual tiene un agitador con la potencia requerida para poder realizar la preparación de silicato con la concentración requerida. adicionalmente, se usó bombas peristálticas que permiten el envió de silicato a planta.